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第三代移动通信系统：解析WCDMA发射机

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概述
上世纪80年代初开始商用的以模拟技术为主要特征的移动通信系统被称为第一代移动通信系统；90年代人们普遍使用的以GSM和IS-95为代表的数字移动通信系统被称为第二代移动通信系统；而被命名为IMT-2000的以智能移动通信技术为主要特征的新一代移动通信系统被称为第三代移动通信系统 。与前两代系统相比，3G系统有更大的容量、更好的通信质量、更高的频带利用率，这些特点使得它能为高速和低速移动用户提供话音、数据、会议电视及多媒体等多种业务 。而且用户能在全球范围内无缝漫游 。
1992年，世界无线电会议(WRC)在2GHz四周分配了一个频段，随后，国际电信联盟无线通信部(ITU-R)开始着手定义一份3G系统的要求清单，为满足这些要求提出了许多技术：包括WCDMA、OFDM、TDSCDMA和ODMA 。第三代合作伙伴项目(3GPP)的技术实体被指定分析这些提议的技术 。这项工作的结果是，WCDMA成为了3G系统最倾向于采用的技术 。3GPP曾经写过一个技术规范，其中的25.101章包括了WCDMA移动终端RF硬件部分的核心性能要求 。3GPP还定义了WCDMA终端两种可选择的工作模式：
频分复用模式[FDD]：
物理信道由两个参数确定：RF信道号和信道码
适合快速移动应用
上行和下行链路在频域分开
下行链路比上行链路容量大
上行和下行链路都是100%的占空比
时分复用模式[TDD]：
物理信道由三个参数确定：RF信道号、信道码和时隙
适合室内或慢速移动应用
上行和下行链路具有相似的容量并占用相同的信道
上行和下行链路都有DTx
DTX(不连续传输)是一种用于优化无线语音通信系统效率的方法，这种方法在没有语音输入的时候随时的关闭移动或便携式电话 。典型的2路通话中，每一方说话的时间都略小于总时间的一半，所以假如发射机只在存在语音输入的时候打开，电话工作的占空比就可以小于50% 。
这种情况能够节约电池能量、减轻发射机元件的工作负担、使信道更加空闲，答应系统利用空闲带宽与其它信号共享信道 。DTX利用语音活动检测(VAD)电路工作，在无线发射机中有时称作工作语音传输(VOX) 。
3GPP还规范了FDD终端使用仅60MHz带宽，双工间隔为190MHz：2110MHz-2170MHz用于移动RX，1920MHz-1980MHz用于移动TX 。
CDMA原理
在讨论WCDMA发射机之前，本部分对CDMA的原理进行简单的概述 。CDMA系统使用的信号扩展方式为“直接序列”扩展方式 。为了扩展信号，CDMA系统用一个独特的、称作扩展码的编码乘以未调制的基带数据，编码中含有一定数量的码片 。
产生的扩展数据被调制到载波上用于发射，被调制的载波带宽受扩频编码码片速率的直接影响 。WCDMA使用3.84MHz的码片速率，产生带宽很宽的发射频谱，因此使用“宽带”一词 。
为了提取原始信息，CDMA接收机解调信息载波并使用相关器(带有原始发射机扩频码)重新生成(解扩)想要的信号 。被提取的数据通过一个窄带的带通滤波器后根据需要进行进一步处理 。
WCDMA发射机规范要求
3GPP规范了FDD3G移动终端Rx/Tx的电气规范要求 。在讨论WCDMA发射机的要求之前，这部分将描述几个要害的发射机参数以及它们在发射机设计中的重要性 。
邻近信道功率比[ACPR]：ACPR度量了干扰或者说是相邻频率信道功率的大小 。通常定义为相邻频道(或偏移)内平均功率与发射信号频道内的平均功率之比，ACPR描述了由于发射机硬件非线性造成的失真大小 。
ACPR对于WCDMA发射机来说是至关重要的，因为CDMA调制在调制载波中产生紧密相邻的频谱成分 。这些成分的互调制导致中心载波两侧频谱的再生，发射机的非线性将使这些频谱再生成分进入相邻信道 。

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